课题1　果胶酶在果汁生产中的作用

,果胶酶在果汁生产中的应用,课题1,大家自己制作过果汁吗？,大家在制作果汁中有没有遇到下面的问题呢？,果汁香香甜甜，是同学们都喜欢喝的一种饮品。,自己做果汁速度慢,自己做的果汁浑浊,自己做的果汁有沉淀,1、酶的概念,基础知识,酶是活细胞所产生的具有生物催化作用的一类特殊的有机物；,蛋白质（大多数）或RNA；,酶能降低化学反应的活化能，从而使反应能够迅速的进行。在各种化学反应中起催化作用,2、酶的本质,3、酶的功能,4、酶的特性,（1）高效性,（2）专一性,（3）条件温和性,基本组成单位：,氨基酸或核糖核苷酸,一、基础知识,（一）果胶酶的作用,植物细胞壁以及胞间层的主要组成成分,由半乳糖醛酸聚合而成的高分子化合物，不溶于水,是果汁加工中影响出汁率和果汁澄清度的主要原因,植物细胞模式图,细胞壁,胞间层,2.果胶酶,1.果胶,加果胶酶,瓦解植物细胞的细胞壁、胞间层，将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸,（1）作用：,（1）作用：,（2）性质：,多聚半乳糖醛酸酶、果胶分解酶和果胶酯酶等。,(2)种类：,能够提高水果的出汁率并使果汁变得澄清,纤维素,（二）酶的活性与影响酶活性的因素,1.酶的活性:,2.酶活性的高低:,指酶催化一定化学反应的能力。,一定条件下，酶催化的某一化学反应的反应速度来表示。,单位时间内、单位体积中，反应物的减少量或产物的增加量。,3.影响酶活性的因素,（1）温度,（2）pH,（3）酶的抑制剂：,Fe3、Ca2、Zn2等金属离子,1.果胶是植物组织的组成成分之一,它主要存在于植物组织的哪一部分?果胶酶能将植物组织内的果胶分解成果胶酶是分解果胶的一类酶的总称，它包括4.在果汁加工中,果胶不仅会影响出汁率,还会使果汁浑浊,因此应加入果胶酶去除果胶,这表现酶的什么特性？,多聚半乳糖醛酸酶果胶分解酶果胶酯酶,细胞壁及胞间层,半乳糖醛酸,专一性,二、实验设计,（一）探究温度对果胶酶活性的影响,1.实验原理,果胶酶活性受温度的影响，在最适温度下，其活性最高。,果肉出汁率、澄清度与果胶酶活性成正比。,2.实验设计,（1）变量分析,自变量：,温度。,分组对照：102030405060。,因变量：,果胶酶活性。,用果肉出汁率、澄清度表示。,无关变量：,苹果泥、果胶酶用量，反应时间、过滤时间等等量相同控制。,（2）实验操作流程,搅拌器搅制苹果泥,将分别装有苹果泥和果胶酶的试管在恒温水浴中保温,加入果胶酶反应一段时间,过滤果汁,（二）探究PH对果胶酶活性的影响,探究pH对果胶酶活性的影响，只须将温度梯改成pH梯度，并选定一个适宜的温度进行水浴加热。反应液中的pH可以通过体积分数为0.1%的氢氧化钠或盐酸溶液进行调节。,问题思考,1为什么在混合苹果泥和果胶酶之前，要将果泥和果胶酶分装在不同的试管中恒温处理？,可以保证底物和酶在混合时的温度是相同的，避免了果泥和果胶酶混合时影响混合物的温度，从而影响果胶酶活性的问题。,2在探究温度或pH的影响时，是否需要设置对照？如果需要，又应该如何设置？为什么？,需要设置对照实验，不同的温度梯度之间或不同的pH梯度之间就可以作为对照，这种对照称为相互对照。,3A同学将哪个因素作为变量，控制哪些因素不变？为什么要作这样的处理？B同学呢？,A同学将温度或pH作为变量，控制不变的量有苹果泥的用量、果胶酶的用量、反应的时间和过滤的时间等。只有在实验中保证一个自变量，实验结果才能说明问题。B同学对于变量的处理应该与A同学相同，只是观察因变量的角度不同。,4想一想，为什么能够通过测定滤出的苹果汁的体积大小来判断果胶酶活性的高低？,果胶酶将果胶分解为小分子物质，小分子物质可以通过滤纸，因此苹果汁的体积大小反应了果胶酶的催化分解果胶的能力。在不同的温度和pH下，果胶酶的活性越大，苹果汁的体积就越大。,()探究果胶酶的用量,探究果胶酶的用量是建立在探究最适温度和pH对果胶酶活性影响的基础之上的。此时，研究的变量是，其他因素都应。,果胶酶的用量,保持不变,方案：可以配制不同浓度的果胶酶溶液，也可以只配制一种浓度的果胶酶溶液，然后使用不同的体积即可。需要注意的是，反应液的pH必须相同，否则将影响实验结果的准确性。,问题思考,当探究温度对果胶酶活性的影响时，哪个因素是变量，哪些因素应该保持不变？,温度是变量，应控制果泥量、果胶酶的浓度和用量、水浴时间和混合物的pH等所有其他条件不变。只有这样才能保证只有温度一个变量对果胶酶的活性产生影响。,三、操作提示,1.制备果泥：用榨汁机榨制果泥。在榨制橙子汁时不必去橙皮。,2.在探究不同PH对果胶酶活性的影响时，可以用0.1%的NaOH溶液和盐酸调节pH。,3.在果胶酶处理果泥时，为了使果胶酶能充分地催化反应，用玻璃棒不时搅拌。,四、结果分析与评价,1.根据实验数据绘制出的温度和pH对果胶酶活性影响的曲线图,2.不同果胶酶用量对出汁量影响的曲线图（在浓度和体积相同的条件下）,最适温度为4550、最适pH范围3.06.0,【课堂小结】,一、基础知识,（一）果胶酶的作用,将果胶分解成可溶性的半乳糖醛酸，提高水果的出汁率并使果汁变澄清,（二）影响酶活性的因素,温度、PH、酶抑制剂等,二、实验设计,（一）探究温度、PH对果胶酶活性的影响,(二）探究果胶酶的用量,练习:,1.有两次瞬间高温灭菌；2.酶处理的时间相对较长；3.有离心分离步骤和浓缩步骤。,（2015海南卷）生产果汁时，用果胶酶处理果泥可提高果汁的出汁率。回答下列相关问题：（1）某同学用三种不同的果胶酶进行三组实验，各组实验除酶的来源不同外，其他条件都相同，测定各组的出汁量，据此计算各组果胶的活性的平均值并进行比较。这一实验的目的是。（2）现有一种新分离出来的果胶酶，为探究其最适温度，某同学设计了如下实验：取试管16支，分别加入